3D nyomtatott kefe nélküli motor: 7 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Ezt a motort a Fusion 360 segítségével terveztem a motorok bemutatására, ezért egy gyors, de koherens motort akartam készíteni. Világosan mutatja a motor alkatrészeit, így modellként használható az ecset nélküli motor alapvető működési elveire.

Azt tapasztaltam, hogy ha a motort szabványos AA -val tápláljuk, akkor csak a csapágyakkal működik a legjobban, mert a súrlódás csökken. Nagyobb feszültség használata esetén a felső csapágy segít a forgórész központosításában és lehetővé teszi, hogy nagyobb fordulatszámot érjen el.

A motoromat 1-12 V-ra állított egyenáramú tápegységről és 6A áramkorlátról tápláltam. A tápegység képernyőjén látható 6.0A nem az áramfelvétel mértéke, hanem áramkorlát. A vékony nyomtávú motor tekercselésében lévő ellenállás miatt a tényleges áramfelvétel sokkal alacsonyabb, mint a beállított határérték. Ha hasznosabb motort szeretne, nagyobb nyomatékkal, akkor próbáljon vastagabb mérőtekercseket használni.

Itt a link a projekt fájljaihoz:

www.dropbox.com/sh/8vebwqiwwc8tzwm/AAAcG_RHluX8c6uigPLOJPYza?dl=0

Hogyan működik: Amikor a tekercs feszültség alatt van, mágneses mezőt hoz létre, amely nyomja vagy húzza a mágnest. Amikor a tekercs a megfelelő időben feszültség alá kerül, a mágnest megnyomják vagy meghúzzák, és a rotor forog. A tekercset nádkapcsolóval időzítik: Ha az egyik mágnes a nádkapcsoló közelében van, a másik éppen a megfelelő helyzetben van, hogy a tekercs tolja vagy húzza, ami viszont a forgórészt forog.

A nádkapcsoló miatt helytelennek tűnhet ecset nélküli motornak nevezni, de a nádkapcsolót lecserélheti egy reteszelő Hall -effektus -érzékelő, sőt néhány vezérlőelektronika. Annak érdekében, hogy a motort áramkorlátozások nélkül vezesse, ennek az érzékelőnek csatlakoznia kell a Darlington -tranzisztor -pár bázisához. A nádkapcsoló mellett döntöttem, mert volt néhány a környéken, és nem akartam túlbonyolítani a motort, mivel egy kefe nélküli motor elveinek bemutatására használtam.

Fájlnevek bontása:

'rotor': Ez az a rotor, amelynek nyomtatásához támogatásra van szüksége.

'bázis': Nos, az alap!

'sensorMount': A nádkapcsoló vagy a csarnokhatás -érzékelő az alapra szerelhető. Ez a rész nyomtatást igényel.

'spool1' és 'spool2': Nyomtasson egyet mindegyikből; Ezek együttesen alkotják az orsót, hogy tekercset alkossanak.

"switchMount": Ez az opcionális rész átmegy a kapcsolón, hogy a helyén tartsa.

** A motor kétféleképpen konfigurálható: AA vagy más kisfeszültségű forrás esetén a motor jól működik a felső csapágytartó nélkül. Valójában még gyors forgás esetén sem kell a motornak a felső és az alsó csapágytartó.

'lowBearingMountONLY': Ezt a tartót érdemes használni, ha csak egy csapágyat szeretne használni a súrlódás csökkentése érdekében.

„alsóBearingMount” és „felsőBearingMount”: Ezeket a rögzítőelemeket kell használni, ha két csapágyat választ a stabilitás és az egyensúly érdekében.

*Nem vállalok felelősséget semmilyen sérülésért vagy anyagi kárért, amely ennek az utasításnak a követéséből eredhet. Ha nincs megfelelően rögzítve, a forgó mágnesek veszélyt jelenthetnek Önre és környezetére.

Kellékek:

1. 3D nyomtató vagy hozzáférés 3D nyomtatóhoz (nincs szükség speciális mágneses szálra)

2. 2x 12⌀ x 5mm kör alakú neodímium mágnes

3. Engedélyezett rézhuzal. ~ 26 mérőt használtam, de azt javaslom, hogy kísérletezzen különböző mérőműszerekkel, hogy különböző nyomatékot és sebességet kapjon; A vastagabb huzalnak nagyobb áramot kell engednie, és gyakran nagyobb nyomatékot és nagyobb áramfelvételt eredményező motort eredményez, de alacsonyabb kV -t. A vékonyabb huzalnak a fent említett tulajdonságokkal ellentétesnek kell lennie. Ne feledje: minél magasabb a drótmérő száma, annál vékonyabb a huzal.

4. ~ 14 méretű szilikon huzal

5. 1 vagy 2x zsírtalanított/ le nem tömített 608 golyóscsapágy (azonos méretű, mint a fidget spinners)

6. Nádkapcsoló vagy küszöbérték -érzékelő

1. lépés: A tekercs elkészítése

Ragassza össze a 'spool1' és a 'spool2' orsókat, hogy orsót hozzon létre. A zománcozott rézhuzal segítségével készítsen tekercset az orsón, amíg ~ 3 mm -rel a szélei alatt van. Tartsa a huzal két végét néhány hüvelyk hosszúságban a későbbi használatra.

2. lépés: A rotor összeszerelése

Nyomja be a 12 mm -es 5 mm -es kör alakú mágneseket a rotorba, és használjon nagy mennyiségű ragasztót. A motorom robbanás utáni további vizsgálatánál (lásd a bevezető videót) rájöttem, hogy a nagy centrifugális erők hatására egy mágnes elrepült, és kiegyensúlyozatlan lett a rotor. Nem lenne rossz ötlet, ha elektromos szalagot tekernénk a rotor köré a mágnesek rögzítésére. A mágnesek rögzítése után ellenőrizze a forgórész tengelyének csapágyakba való illeszkedését. Ha az illesztés túl laza, tekerje fel az elektromos szalagot a tengelyek köré, amíg az illeszkedés jól illeszkedik.

Ha egyensúlyba kell hozni a rotort, azt javaslom, hogy adjon hozzá kis mennyiségű agyagot a könnyebb oldalhoz, vagy csiszoljon le néhány műanyagot a nehezebb oldalról.

3. lépés: A kapcsoló felszerelése

A „switchMount” egyszerűen megkerüli a kapcsoló tetejét, és ragasztóval rögzíti. A kapcsoló opcionális, de hasznos.

4. lépés: A tekercs felszerelése

Csúsztassa a tekercset az alap két nyílásába, és rögzítse ragasztóval. A tájolás nem számít, mivel vezetékezéskor megváltoztathatjuk a polaritást.

5. lépés: A rotor felszerelése

Tesztelje a 608 csapágy illeszkedését az alsó alsó csapágyban. Ha túl laza, tekerjen köré szalagot, amíg szorosan fel nem pattan.

Az „alsóBearingMount” vagy „alsóBearingMountONLY” feliratot 4 mm -re kell ragasztani a tekercs jobb oldalán (a kapcsolóval szemben). A nyomtatott rész nyomtatóágy felőli oldalát az alaphoz érve kell ragasztani. Ügyeljen arra, hogy nagy szilárdságú ragasztót használjon, mivel az enyém szétrepült, amikor lazán ragasztottam (lásd a videót a bevezetőben).

Ha még nem tette meg, nyomja be a csapágyat a tartójába, majd nyomja be a rotort a csapágyba:

Ha egy csapágyat használ, nyomja meg a rotor nyomtatás közben felfelé eső oldalát a csapágyba (fordítsa meg) a fentiek szerint

Ha két csapágyat használ, nyomja be a második csapágyat a „felsőBearingMount” -ba, és ragassza rá az „alsóBearingMount” -ra. Győződjön meg róla, hogy ezt követően tegye meg azt követően, hogy a rotort a nyomtatás közben lefelé fordított oldalával lefelé szerelte (ne fordítsa meg).

6. lépés: Az érzékelő felszerelése

Használhat küszöbérték -effektus -érzékelőt, amely akkor kapcsol be, ha mágnes közel van, vagy nádkapcsoló. Én nádkapcsolót használtam, mert volt néhány, de egy hall effekt érzékelőnek is működnie kell (esetleg tranzisztor szükséges hozzá).

Rögzítettem a nádkapcsolót az „sensorMount” -ra, és 45 ° -ban ragasztottam a tartót a tekercshez. Ha előre szeretné állítani az időzítést, hogy optimalizálja a motor teljesítményét egy adott irányban, akkor ezt úgy teheti meg, hogy az érzékelő helyzetét valamivel nagyobbra vagy kisebbre állítja, mint 45 °. Annyira el kell távolítani a forgórésztől, hogy elegendő szabadságot biztosítson a mágnesek számára. Lásd a fenti képeket.

7. lépés: Csatlakoztassa

Nádkapcsoló: Csatlakoztassa az egyik vezetéket a tekercsből a kapcsoló fekete vezetékéhez, majd a másik vezetéket a tekercsből a nádkapcsoló tetejéhez. Ezután csatlakoztassa a nádkapcsoló alját egy 12 AWG vezetékhez, amely az áramforráshoz kerül. A kapcsoló piros vezetéke szintén az áramforráshoz kerül.

A polaritás nem számít, mivel a motor egyszerűen ellenkező irányba forog, ha a polaritás megfordul.

Ehelyett használhat egy csarnokérzékelőt és Arduino -t a motor meghajtására, ahelyett, hogy nádkapcsolót használna, de néhány nádkapcsoló feküdt körülöttem, és nem akartam túlbonyolítani a motort, mivel demónak használtam.